辽宁省铁岭市2023-2024学年高二上学期期中物理试题（含答案）

辽宁省铁岭市2023-2024学年高二上学期期中物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、选择题（1-7题单选每小题4分，8-10题多选每小题6分，共46分）1．如图所示，开始时矩形线框与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场外。若要使线框中产生感应电流，下列方法中不可行的是（）A．将线框向左拉出磁场 B．以ab边为轴转动C．以ad边为轴转动（小于60°） D．以bc边为轴转动（小于60°）2．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（）A．红外线和X射线都常用于医学上透视人体B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C．电磁波谱中频率最小的为γ射线D．无线电波的波长比可见光长3．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（）A．t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B．t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C．t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D．t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值4．如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A、B、C三个单摆，摆长分别为L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，现将A拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g，对释放A之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（）A．C的振幅比B的大 B．B和C的振幅相等C．B的周期为2πL2g D．C5．一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）A．该横波沿x轴负方向传播B．质点N该时刻向y轴负方向运动C．质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点D．该时刻质点K与M的速度、加速度都相同6．如图，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝83°，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用，则玻璃砖的折射率为（）A．53 B．2 C．3 D．7．如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，S1和S2为挡板上的两条狭缝，O为S1、S2连线中垂线与光屏的交点，当频率为5.0×1014Hz的单色光垂直射向挡板时，光屏上P处是O上方的第2条暗条纹的中心。已知真空中光速A．3×10-7m B．6×10−7m8．如图所示，甲、乙两木块叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，甲木块与乙木块之间的最大静摩擦力为fm，乙木块与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，为使甲木块和乙木块在振动过程中不发生相对滑动，则（）A．它们的振幅不能大于A＝(B．它们的振幅不能大于A＝(C．它们的最大加速度不能大于fD．它们的最大加速度不能大于f9．如图所示，利用单色光照射透明标准板来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到现象如图乙所示的条纹中的A和B的情况，这说明（）A．N的上表面A处向上凸起 B．N的上表面B处向上凸起C．N的上表面A处向下凹陷 D．N的上表面B处向下凹陷10．如图所示，一列振幅为10cm的简谐横波，其传播方向上有两个质点P和Q，两者的平衡位置相距3m。某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，再经过0.3s，Q第一次到达波峰。则下列说法正确的是（）A．波长可能为2mB．周期可能为0.24sC．波速可能为15m/sD．0.3s内质点P的位移大小为10cm二、填空题：（共14分，每空2分）11．某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=；（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为nm（结果保留3位有效数字）。12．现测定长金属丝的电阻率。（1）某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是mm。（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。电源E（电动势10V，内阻约为10Ω）电流表A1（量程0~250mA，内阻R1＝5Ω）电流表A2（量程0~300mA，内阻约为5Ω）滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2A）开关S及导线若干（3）某同学设计方案正确，测量得到电流表A1读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝。从设计原理看，其测量值与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。三、计算题：（共40分，要求规范答题。写出必要的文字说明，公式，方程，重要的解题步骤，只写结果不给分。）13．图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置，设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图象。根据图象回答：（1）单摆振动的频率是多大？（2）若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个摆的摆长是多少？（结果保留两位有效数字）14．如图，一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L。一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面，已知该单色光在玻璃砖中的折射率为n=2，真空的光速c=3.0×108m/s，求：（1）单色光在玻璃砖中的传播速度；（2）半圆柱面上有光线射出的表面积。15．一列简谐横波t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5s。问：（1）这列波的传播速度是多少？（2）若波向左传播，且3T<Δt<4T，波速是多大？（3）若波速等于68m/s，则波向哪个方向传播？

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A、将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线的运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流，故A不符合题意；

B、当线框以ab边为轴转动时，穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流，故B不符合题意；

C、当线框以ad边为轴转动（小于60°）时，穿过线框的磁通量减少，所以在这个过程中，线框中会产生感应电流，故C不符合题意；

D、当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变，线框中不产生感应电流，故D符合题意。

故答案为：D。

【分析】产生感应电流的条件为，穿过闭合回路中的磁通量发生变化。注意判断是磁场穿过回路的有效面积还是磁感应强度发生变化。2．【答案】D【解析】【解答】A、X射线有很高的穿透本领，常用于医学透视人体，红外线没有，A错误；

B、过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；

C、电磁波中频率最大的是γ射线，C错误；

D、无线电波的波长比可见光长，故D正确。

故答案为：D。

【分析】X射线有很高的穿透本领，常用于医学透视人体，电磁波中频率最大的是γ射线，无线电波的波长比可见光长。3．【答案】A【解析】【解答】由图像可知，t=1s和t=3s时振子在最大位移处，速度为零，加速度分别为负向最大值、正向最大值；而t=2s和t=4s时振子在平衡位置，加速度为零，而速度分别为负向最大、正向最大。综上所述，A项说法正确。故答案为：A【分析】根据简谐运动的特点得出t=1s和t=3s时振子的速度以加速度的大小关系及方向；同理得出t=2s和t=4s时振子的加速度以及速度的大小关系及方向。4．【答案】D【解析】【解答】AB、当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅最大，固有频率越接近驱动力的频率，振幅越大，故B比C的振幅大，故AB错误。

CD、将A拉起一较小角度后释放，则B、C做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关，故B、C单摆的周期均为T=2π故C错误，D正确。

故答案为：D。

【分析】当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅最大，受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关。5．【答案】B【解析】【解答】A．由图乙可知，质点L在该时刻，向y轴正方向振动，依据微平移法，可知，该横波沿x轴正方向传播，A不符合题意；B．由上分析，结合微平移法，可知，质点N该时刻向y轴负方向运动，B符合题意；C．依据机械波在传播过程中质点并不随波一起迁移，因此质点L经半个周期不会沿x轴正方向移动到N点，C不符合题意；D．因K、M之间间隔半个波长，K、M的步调始终相反，因此该时刻质点K与M的速度、加速度大小都相同，但它们的方向不同，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】利用质点的振动方向可以判别波的传播方向；利用波的传播方向可以判别质点的振动方向；质点不会随波移动；利用质点间的距离可以判别其加速度的大小及方向。6．【答案】A【解析】【解答】如图所示因E点为OA的中点，所以入射角α＝30°β＝θ＝83°临界角C＝180°－2α－β＝37°OB面恰好发生全反射，则sin解得n=BCD不符合题意。故答案为：A。

【分析】画出光线经过界面折射的光路图，利用几何关系可以求出全反射临界角的大小，结合折射定律可以求出折射率的大小。7．【答案】C【解析】【解答】由c=λf得光波长λ=6×当光程差是半波长的3倍时，出现第二条暗纹，则S1、S2到P点的距离之差为S故答案为：C。

【分析】当两光源的波程差等于半波长的整数倍时，光屏上呈现暗条纹，当两光源的波程差为波长的整数倍时，光屏上呈现亮条纹。8．【答案】B,D【解析】【解答】CD、当甲木块和乙木块在振动过程中恰好不发生相对滑动时，甲、乙两木块间静摩擦力在最大位移处达到最大。以甲木块为研究对象，根据牛顿第二定律，可得最大加速度a故C错误，D正确；

AB、以甲、乙两木块整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得k得A故A错误，B正确。

故答案为：BD。

【分析】振幅最大时，加速度最大，甲乙构成的整体的加速度由弹簧的弹力提供。甲乙恰好不发生相对滑动时，两者的加速度达到最大。再根据整体法和隔离法利用牛顿第二定律进行解答。9．【答案】B,C【解析】【解答】AC、A处所在的条纹是同一条纹，若为直线，则说明该处同一水平线，线上各点对应的空气层厚度都相同，但实际上A处条纹向左弯曲，意味着后一级条纹（图中白色条纹）提前出现，可见平面N的上表面的A处所对应的空气层厚度与后一级条纹对应的空气层厚度相同，而后一级条纹本来对应的空气层厚度比前一级大，可见A处向下凹陷，才能实现该处空气层厚度与下一级条纹对应的空气层厚度一样，故A错误，C正确；

BD、薄膜干涉是等厚干涉，即同一条明纹处空气膜的厚度相同；从弯曲的条纹可知，B处应该在同一条纹上，厚度相同，但现在推迟出现条纹，说明平面N的上表面B处向上凸起，故B正确，D错误。

故答案为：BC。

【分析】如果平面是凹的，干涉条纹向平面薄的方向弯曲，如果平面是凸的，干涉条纹向平面厚的地方弯曲。10．【答案】A,C,D【解析】【解答】某时刻P、Q两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，故存在以下四种情况

A、当P、Q之间的波的形式如图c所示时，则有3则有λ＝2m故A正确；

B、由图可知，质点Q第一次到达波峰经历的时间可能为1或3解得周期可能为1.2s或0.4s，故B错误；

C、图a、b、c、d的波长分别为λa＝λb当周期为1.2s时，波速为va＝vb当周期为0.4s时，波速为va'＝vb故C正确；

D、经过0.3s，当质点Q到达波峰时，图a、b中质点P到达波峰，图c质点P到达波谷，图d质点P到达波谷，故0.3s内质点P的位移大小为10cm，故D正确。

故答案为：ACD。

【分析】根据题意可知波向右传播，但PQ之间的波形情况未知，根据题意绘出可能的波形图，再结合波长和距离的关系确定波长，以及波的可能周期，再根据哦度公式进行解答。11．【答案】（1）B（2）Δx⋅d（3）630【解析】【解答】（1）由Δx=λld，因Δx越小，目镜中观察得条纹数越多，B符合题意；

（2）由Δxn−1=λld，λ=dΔx(n−1)l

（3）λ=dΔx(n−1)l=0.3×1012．【答案】（1）0.198~0.202（2）（3）I1【解析】【解答】（1）金属丝直径d（2）本题要测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A1充当电压表，由于电流表A1的满偏电压U比电源电动势小得多，故电路采用分压式接法，电路图如图所示

（3）当电流表A1、A2读数分别为I1、I2时，通过Rx的电流为I＝Rx两端电压U＝故R不考虑读数误差，从设计原理看，测量值等于真实值。

【分析】内阻已知的电流表可当做电压表进行使用，根据待测电阻的大小及电表内阻情况确定电流表采用内接法还是外接法。滑动变阻器阻值小于待测电阻，采用分压式接法。再根据电路连接方式结合欧姆定律确定待测电阻的阻值。13．【答案】（1）由图乙可知单摆的周期